グリーンヒルエンジニアリング

今までNI-VISAを使っていたHIOKI3193POWER　HiTESTER用ロガーをSerialPort使用に変更しました。最初KI-VISAで作って、NI-VISAに変更して、今回の変更です。これでVISAの入っていないPCでも動くようになりました。それにしても、何で最初にKI-VISAで作ったのか覚えていません。最初はGPIBで動かしたのかなあ…

HIOKI3193用ロガー

10秒毎に４CH分のデータを取得してCSVに記録するだけですが、それがとても約に立つんです。

追記：
SetDateボタンを押しても時刻設定できないので取説を見たら、RS232からは時刻設定できないと書いてありましたので、最初はGPIBで使ったようです。すっかり忘れています。(^^;

我が家で動いている太陽光発電モニターシステムは4個、
1.系統連系モニター（パワコン＋自作売電電力計測器、RS485）
2.日射量＋系統連系ストリング電流モニター（自作ストリング電流測定器＋WROOM-02)
3.オフグリッド1F居間システム（PV540W,自作インバータリモコン兼モニター,WROOM-02)
4.オフグリッドモニター運転用（PV240W,自作インバータリモコン兼モニター,WROOM-02)
です。Xpノートパソコン1台（LatitudeX1)で運転している画像です。

太陽光発電モニター

狭い画面内になんとかグラフと測定値が見えるように配置しています。系統連系ロガーでは電気温水器が朝方に大電力を消費しているのが良くわかります。エコキュートにリプレースする予定なので、どれぐらい下がるのか楽しみです。

系統連系用ロガー

PVモジュール

ストリングモニター

9年前に設置したときのままですが、ロガーBOXの中に虫の巣がありました。写真を撮ったあとにきれいに除去しました。コードの穴を塞いでおかないといけません。この時はURDのCTとトランスでH8マイコンで逆流電力も測れるように作ったのですが、OMRONの電力センサKMシリーズを使った方が簡単でした。ここからRS485の線はパワコンを経由してロガーまで続いています。発電量はパワコンから取得しています。
PVモジュールの下に見える小さなドームは日射量センサで、各ストリングに付けたDCCTとともにストリングモニターでロギングしています。ストリングモニターは自前のオフグリッド発電で、ガーデンライトといっしょに動いています。ストリングモニターはストリングが日陰になって発電低下するのがよくわかりますが、毎日同じように影になってトラブルなく発電してくれているので最近はあまり見ていません。(^^;

ON時間を4分に延長した後は欠測なくデータを送っているようですが、通常接続まで1分程度のところ時々接続までに2分かかり、2日に一度は3分かかることがあるようです。アンテナの角度を変えてから前のように連続で長くかかることはなくなりましたが、ON時間を短くすることは出来なさそうです。

.NETでパソコンからデータを取得するプログラムを作ってみました。10分毎に送ったデータを1時間に平均化してグラフにしてあります。折れ線は日射量で、各パワコンともに日射に追従した発電電流が出ていることがわかります。何事もなく動いているようです。
sakura.ioは20日間のデータを保存してくれるので、最大20日分のデータを取得することができます。JSONの日時データをローカル時刻に変換するときにたまに12時間制で返すことがあるようです。.NETのバグなんでしょうかね…

フィールドに設置したsakura.ioの電源を入れてから接続が完了するまで、最長3分ぐらいかかってしまうことがあります。バッテリー駆動なので消費電力削減のため間欠運転しているのですが、当初3分間ONにしていたら接続が完了しない内に電源が切れてしまったようです。
2本のアンテナの内の1本を水平にしてみましたが、効果のほどはどうでしょう。今のところ1分程度で接続完了しているようです。

製作したsakura.ioを使った発電電流遠隔モニタを実際の発電システムにモニター設置させていただきました。日射センサも取付け、CT×5系統測定にしてあります。これからデータを取得して、表示方法などの仕上げを行う予定です。sakura.ioは月64円という格安サービスなので格安モニターができるのですが、設置していただけるよう見栄えも良くしていくつもりです。

sakura.ioを使った発電電流遠隔モニタ

電源自前で、単管1本立ててもらってそれに全部取り付けていますので、設置はあっという間に終わりました。5年は稼働するだろうという予想ですが、風雨よりは日射に耐えられるか心配ではあります。

格安でデータをインターネット上のサーバーに上げることができるsakura.ioというサービスを使って、自宅のパワコンの出力電流モニタを作ってみました。

制御BOX

取得したデータ

ARDUINOのsakura.ioライブラリを使ったので初めてARDUINO UNOを使いましたが、10分毎の電流値をアップする動作が簡単に実現できました。ARDUINOとsakura.ioと電流インターフェース基板の3段重ねが透明なボックスに入れてあります。その他の部品は10分毎起動用のタイマとオフグリッド電源用のPVチャージコントローラ＋バッテリーです。sakura.ioのサーバーからはデータ保存オプションを追加して過去データをダウンロードする方法にしましたが、初めてのjavascriptでネットの情報をかき集めてやっとグラフ化することができました。こっちの方がかなり大変でした。昼間だけしかデータ収集していないので2日分が連続で表示されています。

これで通信料110円/月ということになっています。簡単なモニタ用にいろいろ応用できそうです。

オフグリッドのメインシステムは中古の90Ahバッテリー4個で2直2並列にしてあります。1年前にバランスのいい組み合わせにして運用していたのですが、先日個々の電圧を測定したら吸収充電時には1Vほどの差が出るようになっていました。吸収充電時以外のときも0.2Vぐらいの差がついています。普段は2直の電圧をモニターしているだけなので気づきませんが、実際は片方は過充電されているわけです。最近、他で直並列のデータを取る機会があり、直列時はバランスを直すという働きが無いことがわかり、念のため測ったら設置時よりかなり悪化していたということです。

ある日のバッテリーバランス

再充電したら吸収充電時で0.2V程度まで小さくなりました。GELバッテリーなので充電電圧を上げられないため、チャージコントローラで設定できる最低の28.0Vにしてありますので、壊れるほどでは上がっていません。LVD24.0Vで平均1.5kWｈ/dayぐらい使えていますので、容量はまずまず使えています。LT3305バランサの使用も含めて対策を検討していく予定です。

鉛バッテリーの直列時のアンバランスは話題に上がったのを聞いたことがないのですが、新品バッテリーなら大丈夫なんでしょうか？

LTのバッテリーバランサIC LTC3305を使った2直用基板を作って動かしてみました。回路はデータシート通りで、モニター用にAVRを載せてありますが、まだ動かしてはいません。LTC3305はマイコン無しでスタンドアロンで動作します。

バッテリーバランサ基板

バッテリーバランサ試験の様子

バッテリーは7Ahで行いましたが、バッテリーからバッテリーへの充放電なのでゆっくりしたもので、なかなか終了しません。電圧が高いバッテリーから低いバッテリーに間欠的に充放電しているので、時間をかければバランスしそうです。アンバランスな2個のバッテリーを直列にして充電すると吸収充電時に極端に電圧差ができますが、それを補正するようなことはできないようです。常時動かしておいて常にバランスさせておくような使い方になるのではないかと思います。

動くようなので実際のオフグリッドシステムに付けてみようと思います。

今日は晴天で影の影響がよくわかるグラフが取れました。

StringLoggerGraph20160711

朝はCT1系統が屋根の影になるところからスタートして、その後CT2系統が庭木の影響で少し落ちています。夕方になるとCT3が屋根の影になり、順番にCT4、CT5、CT6と影になって下がっているのがよくわかります。PVモジュールの特徴で、一部に影ができると一気に発電しなくなっていることがよくわかります。問題はCT4系統のPVモジュール脇に付けている日射センサもいっしょに影になっていることでしょうか。日射センサは1日中影にはならない所に移動させないといけません。

思っていた通りのグラフでした。前にも書いたようにCT1,CT2系統が思っていたより健闘していることがわかりました。ロガーは他のロガーと一緒のPCに入れましたので1年中データが取れることになります。家の前の林を地主さんが間伐してくれて太陽角度が低い冬場の発電量が増えているようですので、冬のデータも確認する予定です。